Java几个重要的关键字详析

目录

1.extends

2.implements

3.final

4.native

5.static

6.transient

7.synchronized

9.this

10.super

10.1.子类对象实例化的过程

11.访问修饰符

1.extends

用于类继承类,用法:class+子类名+extends+父类名+{}

class Animal{}//父类 class cat extends Animal{}//子类用extends实现继承

注意:一个类只能用extends关键字声明继承一个父类

用于接口继承接口,用法:interface+接口名+extends+接口名+{}

interface Clippers {} interface Warriors {} interface Lakers extends Clippers,Warriors {}//接口类用extends关键字继承其他接口(可多个)

注意:

接口不能用extends声明继承别的

接口只能用extends声明继承别的接口,且可以继承多个接口

当一个类用implements实现了一个接口时,不仅要实现该接口的方法,也要实现该接口继承的接口的方法

2.implements

用于声明一个类实现了一个接口类,用法:class+类名+implements+接口名+{}

class Nets implements Clippers,Warriors{}//用implements关键字声明实现了两个接口类

注意:

一个普通类可以implements关键字声明实现多个接口,但必须实现所有接口中的所有方法

抽象类实现接口,可以不用实现接口的方法(因为抽象类中可以有抽象方法)

意义:可以用implements关键字声明实现多个接口来实现类似多继承

3.final

使用方法:

修饰,使该类不能被继承

修饰方法,使该方法不能被子类重写 (仍可以被继承调用

修饰属性,使该属性的值不能被修改(使为常量

修饰局部变量,使该变量不能被修改(局部常量

使用细节:

final修饰的属性在定义时必须赋初值,且不能修改,可以在以下位置赋初值

定义时(显示初始化)

在构造器中

在代码块中

static final:全局常量

如果final修饰的属性是静态(static)的,则不能在构造器中赋初值,原因:静态属性要求在类加载时就有初值,而构造器在创建对象时才被调用,所以可能导致调用静态属性时没有创建对象而没有给静态属性赋值

final不能修饰构造方法,没有意义

finalstatic同时修饰的属性在调用时不会导致类的加载,效率更高

4.native

基本介绍:

native用来修饰方法,被修饰的方法即成为了一个Java调用但非Java代码实现的接口(本地方法) ,该方法在外部可以用任何语言去实现

"A native method is a java method whose implementation is provided by non-java code."

使用方法:

native修饰方法的位置必须在方法返回类型之前,和方法访问修饰符位置没有要求,如:public native int hashCode();

native细节:

native方法没有方法体,也没有{}

native修饰后的方法不能用abstract修饰,因为abstract指明该方法无实现体,而native方法是有实现体的,只是用非Java代码实现的

native方法的返回类型可以是任意类型

如果一个有native方法的类被继承子类会继承这个native方法,并且可以用java语言重写

使用JNI(Java Native Interface) 与其他语言交互

JNIJava平台的一部分,它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。

使用步骤:

编写带有native方法的java类,生成.java文件

使用javac命令编译生成.class文件

使用javah -jni 类名 生成.h文件

使用C/C++(或者其他编程语言)实现native方法,创建.cpp(或其他)文件

C/C++编写的文件创建动态链接库(生成DLL文件)

native方法中使用System.loadLibrary()方法加载动态库,将DLL文件名作为参数传入,这时候再运行.java程序即可实现对本地方法的调用

详细步骤参考

native意义:

Java无法直接访问到操作系统底层(如系统硬件),但通过使用native关键字修饰方法可以借用其他的语言来扩展Java程序的功能,提高程序的效率

5.static

修饰变量,成为静态变量或者类变量

使用方法:访问修饰符+``static``+数据类型+变量名

注意事项:

静态变量会被类的所有对象实例共享,并且在类加载的时候就会初始化。

静态变量的访问方法(遵守相关访问权限):类名.静态变量名 或者 对象名.静态变量名

修饰方法,成为静态方法或者类方法

使用方法:访问修饰符+``static``+返回数据类型+方法名+{}

注意事项:

调用方法(遵守相关访问权限):类名.静态方法名 或者 对象名.静态方法名

静态方法普通方法都是随着类加载而加载,将结构信息存储在方法区

静态方法中不允许使用thissuper关键字

静态方法中只能访问静态变量静态方法

普通方法可以访问静态成员和普通成员

修饰代码块,成为静态代码块

静态代码块会在类加载时被加载,优先级和静态属性一样,有多个静态代码块和静态属性时,初始化顺序按定义顺序执行

好处:static关键字的使用,将类中的一些成员修饰成静态的,这样我们不需要创建该类的对象就可以调用该成员,大大提高了编程效率

6.transient

基本介绍:

transient用于修饰实现了Serilizable接口的类中的成员变量,在该类的实例对象进行序列化处理时transient修饰的成员变量不会进行序列化

使用例子:

import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.ObjectOutputStream; import java.io.Serializable; public class outStream { public static void main(String[] args) throws IOException { String filePath = "d:\Cat.txt"; ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(filePath)); oos.writeObject(new Cat("小花猫", 3)); oos.close(); } } class Cat implements Serializable { private String name; private int age; //没有用transient修饰 public Cat(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } @Override public String toString() { return "Car{" + "name='" + name + ''' + ", age=" + age + '}'; } } public class inStream { public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException { String filePath = "d:\Cat.txt"; ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(filePath)); System.out.println(ois.readObject()); ois.close(); } }

可以在Cat.txt文件内看到两个成员变量都能被序列化,并且能被反序列化读出信息。

当小花猫觉得自己的年龄是隐私不想被读出时,transient修饰成员变量age:

...... private String name; private transient int age; //使用transient修饰 ......

这时在Cat.txt文件中可以看到只有name一个成员变量被序列化,反序列化后的成员变量age读出的是int类型的默认值,说明对于transient修饰的成员变量,在类的实例对象序列化的过程中会被忽略

transient细节

transient修饰的成员变量可以理解为:不会参与进行对象的序列化和反序列化过程,生存周期仅存于调用者的内存不会写进磁盘里进行持久化

static修饰的成员变量(静态变量)也是不可序列化的,不论被transient修饰与否

因为序列化是保存的实例对象的状态,而静态变量保存的是类的状态

transient关键字只能修饰变量,不能修饰方法和类

transient关键字不能修饰局部变量

transient关键字修饰的是自定义类的变量,则该类需要实现Serilizable接口

注意:

实现Serilizable接口的类的实例对象是自动进行序列化的,如果序列化对象的类实现的是Externalizable接口,则序列化不会自动进行,需要实现接口内的方法指定要序列化的变量,这时与有无Transient修饰无关

7.synchronized

基本介绍:

关键字synchronized可以保证在同一时刻只有一个线程可以执行被synchronized修饰的方法或代码块

线程同步

程序中多个线程都要使用同一个方法,而这个方法用synchronized进行了修饰,在多个线程调用这个方法时必须遵循同步机制

线程同步机制

当一个线程使用synchronized修饰的方法时,其他线程想使用这个方法时就必须等待,直到这个线程使用完synchronized方法

synchronized使用方法:

普通同步方法:public synchronized void m () {}

public class syn implements Runnable { static int i = 0; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { syn test = new syn(); Thread t1 = new Thread(test); Thread t2 = new Thread(test); t1.start(); t2.start(); } public synchronized void increase() {//被synchronized修饰的同步方法 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "调用:" + i++); } @Override public void run() { for (int j = 0; j < 100; j++) { increase(); } } }

两个线程同时调用一个对象的一个同步方法,由于一个对象只有一把锁,所以只有一个线程能够获得该对象的锁,另一个线程无法获得,就不能调用该对象的synchronized方法,需要等对象被释放后才能调用

从运行结果中可以证明线程1抢到了锁,线程0必须等待线程1执行完毕,否则不能访问该同步方法。

静态同步方法:public static synchronized void m () {}

public class syn implements Runnable { static int i = 0; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { syn test = new syn(); syn test1 = new syn(); Thread t1 = new Thread(test);//传入实例对象test Thread t2 = new Thread(test1);//传入实例对象test1 t1.start(); t2.start(); } public static synchronized void increase() {//同步静态方法 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "调用:" + i++); } @Override public void run() { for (int j = 0; j < 100; j++) { increase(); } } }

虽然两个线程实例化了两个不同的对象,但是synchronized修饰的是静态方法,两个线程仍然发生了互斥,因为静态方法是依附与类的而不是对象,线程1先抢到了类的锁,而线程0必须等待线程1执行完毕释放才能调用同步方法

同步代码块:synchronized(object) {}

public class syn implements Runnable { static Object object = new Object();//共享对象 public static void main(String[] args) throws InterruptedException { syn test = new syn(); syn test1 = new syn(); Thread t1 = new Thread(test); Thread t2 = new Thread(test1); t1.start(); t2.start(); } @Override public void run() { synchronized (object) {//代码块用静态成员变量上锁 for (int j = 0; j < 100; j++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "调用第" + j + "次"); } } } }

同步代码块用两个实例变量共享的静态成员object对象来上锁,虽然是两个线程实例化两个不同的对象,但是对整个syn类来说只有一个共享的object对象,所以只有一把锁,每当有线程来访问代码块时需持有锁,对象锁被其他线程持有时需等待。线程1需要等线程0执行完毕才能访问同步代码块

同步的局限性:

由于同步的方法或代码块只能同一时间让一个线程访问,所以会导致程序的执行效率降低

尽可能synchronized修饰的范围最小化,来减少互斥对程序执行带来的影响

8.volatile

基本介绍:

volatile用于修饰变量,用volatile修饰的变量的值被某个线程修改时,会强制将修改的值立即写入主存中,主存中的值更新会使得缓存中的该变量的值失效,对比与非volatile变量,可能会被其他线程读取到更新前的值。

使用方法:

//现在有线程1和线程2同时执行下列代码 int i = 0; i = i + 1;

执行完毕后预想的结果是 i = 2;但是可能存在这样一种情况:两个线程先同时把i的值读取到自己的工作内存中,然后再分别执行 i = i + 1 的操作,再将结果写入主存,这样两个线程写入的都是 i = 1,最终 i 的结果是 1 ,而不是 2

但如果 i 是 volatile 修饰的变量就会不一样了,在一个线程修改 i的值后,会立即强制在主存中更新 i 的值,这样会导致另一个线程的工作内存中 i 的缓存值无效,所以另一个线程再次从主存中读取新的 i 的值,这样保证了i的值是最新并正确的

并发编程的三大概念:

原子性:执行一个操作时,要么全部步骤执行完毕且不被中断,要么就不执行

x = 100;//是原子性操作 y = x;//不是原子性操作,可分解为:1.先读取x的值 2.将x的值写入主存 x ++;//不是原子性操作,可分解为:1.读取x的值 2.进行加一操作 3.写入主存

可见性:多个线程对同一个变量进行操作时,一个线程修改了变量的值,其他线程能立即看到修改的值

有序性:程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行

volatile的意义

保证了不同线程对变量进行修改时的可见性:因为对于volatile变量来说,被修改后新值对其他线程来说是立即可见的

保证了有序性volatile禁止了指令重排,它能保证在对volatile修饰的变量进行操作时,之前的代码语句已经全部被执行,并且后面的语句都未执行,但是对其他语句的顺序是不做保证的

注意: volatile不能保证原子性,因为不能保证对变量的操作是原子性操作

9.this

在方法中修饰属性,this理解为当前对象,用来区别成员方法和形参,通常省略

修饰方法,this理解为当前对象,通常省略;不能在静态方法中使用

调用构造器,在构造器中使用this(形参列表)显式调用指定的其他构造器必须在首行调用其他构造器

一个构造器中不能调用多个其他构造器

不能在构造器中调用递归调用,不能成环调用

10.super

super可以理解为:父类的

修饰属性:去父类中找对应属性,用来区分子父类重名的属性

修饰方法:调用重写之前的方法

调用构造器:使用super(形参列表)指定调用父类构造器super(形参列表)必须放在构造器的首行

super(形参列表)this(形参列表)只能二选一

在构造器首行如果没有显式声明super(形参列表)this(形参列表)则默认调用父类的空参构造器super()(如果此时父类中没有空参构造器就会报错)

不能在静态方法中使用

当一个方法和属性被static属性修饰时,这些方法和属性是优先于对象加载进入内存的,是随着类的加载而加载的;this是当前对象的引用,super是指父类的引用,当静态方法加载进内存进栈时,如果在静态方法中有this和super关键字时,this和super也被加载到了内存,但是这个时候并没有对象的引用,this和super没有初始化,所有编译会报错。

10.1.子类对象实例化的过程

11.访问修饰符

public修饰类:

一个类中最多只能有一个public类,且文件名要和public类一致

如果没有public类,文件名可以任意

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